內(nèi)存數(shù)據(jù)庫是以內(nèi)存為主要存儲介質(zhì)的數(shù)據(jù)庫，它將數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存中直接操作。傳統(tǒng)的磁盤數(shù)據(jù)庫，需要頻繁訪問磁盤，但受磁頭的機(jī)械移動(dòng)和系統(tǒng)調(diào)用時(shí)間等影響，當(dāng)訪問的數(shù)據(jù)量很大，且操作頻繁時(shí)，基于磁盤的數(shù)據(jù)庫會(huì)受到很大影響。

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內(nèi)存的讀寫速度，相比較于磁盤高出幾個(gè)數(shù)量級，例如：雙通道DDR3—1333內(nèi)存，可以達(dá)到9300 MB/s（兆字節(jié)每秒，指每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)量），一般磁盤約為150 MB/s（兆字節(jié)每秒）。隨機(jī)訪問時(shí)間更是以毫秒計(jì)，一般磁盤約10 ms（毫秒），而雙通道DDR3—1333內(nèi)存，可以達(dá)到0.05 ms（毫秒）。

因此，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫大的特點(diǎn)就是“性能好、速度快”，它能提高應(yīng)用的性能，更有效地使用CPU周期和內(nèi)存。

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫拋棄了“磁盤數(shù)據(jù)管理”的傳統(tǒng)方式，基于全部數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中重新設(shè)計(jì)了體系結(jié)構(gòu)，并且在“數(shù)據(jù)緩存、快速算法、并行操作”方面也進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，所以內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理速度，要比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理速度快很多（一般都在10倍以上）。內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的大特點(diǎn)是，其“主拷貝”或“工作版本”常駐內(nèi)存，即活動(dòng)事務(wù)只與實(shí)時(shí)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存拷貝打交道。由于內(nèi)存在系統(tǒng)中是稀缺的資源，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的容量大小受物理內(nèi)存的限制，因此內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中所管理的數(shù)據(jù)，通常只有“熱點(diǎn)”或者“高頻數(shù)據(jù)”，而不是全部數(shù)據(jù)。同時(shí)，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫也會(huì)被要求根據(jù)靈活的策略與磁盤數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的技術(shù)特點(diǎn)如下：

1、 采用復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)冗余小，易擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。

2、 具有較高的數(shù)據(jù)和程度獨(dú)立性，數(shù)據(jù)庫的獨(dú)立性有“物理獨(dú)立性”和“邏輯獨(dú)立性”。

3、 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫為用戶提供了方便的用戶接口。

4、 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫提供4個(gè)方面的數(shù)據(jù)控制功能，分別是“并發(fā)控制、恢復(fù)、完整性和安全性。數(shù)據(jù)庫中的各個(gè)應(yīng)用程序所使用的數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一規(guī)定，按照一定的數(shù)據(jù)模型組織和建立，由系統(tǒng)統(tǒng)一管理和集中控制。

5、 系統(tǒng)的靈活性非常好。

常用的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫有哪些？

1、 Memcached

Memcached是一種基于Key—Value的開源緩存服務(wù)器系統(tǒng)，主要用做數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)高速緩沖，并不能完全稱為數(shù)據(jù)庫。Memcached具有多種語言的客戶端開發(fā)包，包括：Perl、PHP、Java、C、Python、Ruby、C#。

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的技術(shù)特點(diǎn)以及常用的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫！

Memcached的API（應(yīng)用程序編程接口），使用32位循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC—32）計(jì)算鍵值后，將文件分散在不同的機(jī)器上。當(dāng)表格滿了以后，接下來新增的文件會(huì)以“LRU”機(jī)制替換掉。由于Memcached通常只是當(dāng)做“緩存系統(tǒng)”使用，所以使用Memcached的應(yīng)用程序，在寫回較慢的系統(tǒng)時(shí)（像是后端的數(shù)據(jù)庫），需要額外的程序更新Memcached內(nèi)的文件。

Memcached的守護(hù)進(jìn)程是用C語言編寫的，客戶端可以用任何語言來編寫，并通過Memcached協(xié)議與守護(hù)進(jìn)程通信。但是Memcached并不提供冗余（例如，復(fù)制其Hashmap條目）；當(dāng)某個(gè)服務(wù)器S停止運(yùn)行或崩潰，所有存放在S上的“鍵/值對”都將丟失。

2、 Redis

Redis是一個(gè)Key—Value存儲系統(tǒng)，和Memcached類似，它支持存儲的值類型相對更多，包括“String（字符串）、List（鏈表）、Set（集合）、ZSet（順序集合）和Hash（哈希類型）”。

與Memcached一樣，Redis為了保證效率，數(shù)據(jù)都是緩存在內(nèi)存中。兩者的區(qū)別是，Redis會(huì)周期性地把更新的數(shù)據(jù)寫入磁盤，或者把修改操作寫入追加的記錄文件，并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了“主從同步”。主從同步是指數(shù)據(jù)可以從“主服務(wù)器”向任意數(shù)量的“從服務(wù)器”上同步，“從服務(wù)器”可以是關(guān)聯(lián)其他“從服務(wù)器”的主服務(wù)器。

Redis的出現(xiàn)，很大程度上彌補(bǔ)了Memcached這類“Key—Value”存儲的不足。它在部分場合可以對關(guān)系數(shù)據(jù)庫起到很好的補(bǔ)充作用。

3、 MongoDB

MongoDB是一個(gè)基于分布式文件存儲的數(shù)據(jù)庫，由C++語言編寫，旨在為Web應(yīng)用提供可擴(kuò)展性的高性能數(shù)據(jù)存儲解決方案。

MongoDB是一個(gè)介于“關(guān)系型數(shù)據(jù)庫”與“非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫”之間的產(chǎn)品，它是“非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫”當(dāng)中功能最豐富、與“關(guān)系型數(shù)據(jù)庫”最接近的。它支持的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常松散，是類似于json的Bson格式，因此可以存儲比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。

MongoDB大的特點(diǎn)是，支持的查詢語言非常強(qiáng)大，其語法類似于面向?qū)ο蟮牟樵冋Z言，幾乎可以實(shí)現(xiàn)類似“關(guān)系數(shù)據(jù)庫單表查詢”的絕大部分功能，而且還支持對數(shù)據(jù)建立索引。

MongoDB也可以作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫使用，它有一個(gè)非常酷的設(shè)計(jì)，就是可以使用“內(nèi)存映射文件”來處理對磁盤文件中數(shù)據(jù)的讀寫請求。也就是說，MongoDB并不對內(nèi)存和磁盤這兩者進(jìn)行區(qū)別對待，只是將文件看作是一個(gè)巨大的數(shù)組，然后以字節(jié)為單位，訪問其中的數(shù)據(jù)，剩下的交由操作系統(tǒng)去處理。正是這個(gè)設(shè)計(jì)決策，才使得MongoDB可以無需任何修改，就能夠運(yùn)行于內(nèi)存之中。

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